研究者らは、テルルガラスをフェムト秒レーザー光に当てると半導体ナノ結晶が生成され、光だけを使ってガラスを発電面に変換する可能性を拓くことを発見した。テルルガラスがフェムト秒レーザーにさらされるとどうなりますか?ガラテア研究室のゲズデン・トルン氏は、東京工業大学の科学者らと協力して、卒業論文でこの疑問に答えようと試みたが、彼女の発見により、いつか窓が単一材料の集光装置や感知装置に変わる可能性がある。彼女の研究結果は PRApplied に掲載されました。
高エネルギーフェムト秒レーザーの高速パルスで照射されたときにテルルガラス内の原子がどのように再組織化するかに興味を持った科学者たちは、ガラスが照射された場所で、ガラスにエッチングされた2つの半導体材料であるテルルと酸化テルルのナノスケール結晶の形成に偶然遭遇した。そのとき、科学者たちは、太陽光にさらされると半導体材料が電気を生成することが可能であるという奇跡的な瞬間を発見しました。
「テルルは半導体です。この発見に基づいて、光が当たったときに確実に電流を誘導できる長期持続するパターンをテルル ガラスの表面に書き込むことができるのではないかと考えましたが、答えはイエスでした」と EPFL ガラテア研究所を管理するイヴ・ベルアール氏は説明します。 「この技術の興味深い点は、プロセスに追加の材料が必要ないことです。活性光導電性材料の作成に必要なのは、テルル ガラスとフェムト秒レーザーだけです。」
EPFL チームは、東京工業大学の同僚が製造したテルル ガラスを使用し、フェムト秒レーザー技術の専門知識を利用してガラスを修正し、レーザーの効果を分析しました。トルン氏は、直径 1 センチメートルのテルル ガラスの表面にある単純な線のパターンを照射した後、紫外線と可視光にさらされると電流が発生し、その電流が何か月も持続する可能性があることを発見しました。
「驚くべきことです。光を使ってガラスを半導体に変えているのです」とイヴ・ベロアール氏は語った。 「私たちは本質的に材料を別のものに変えているのです。おそらく錬金術師の夢に近いでしょう！」イヴ＝ベロアールは言いました。 」